DE1502153A1

DE1502153A1 - Device for filling an oil-pneumatic accumulator

Info

Publication number: DE1502153A1
Application number: DE19651502153
Authority: DE
Inventors: Jacques Dayet; Pierre Lechat; Eugene Maury
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1964-11-23
Filing date: 1965-11-12
Publication date: 1969-02-13
Also published as: CH457145A; FR86846E; ES319682A2; DE1502153B2

Description

Vorrichtung zum Füllen eines ölpneumatischen Akkumulators Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines ölpneumatischen Akkumulators mit freiem Kolben in einem ölpneumatischen Steuerantrieb, die einen Niederdruck-Flüssigkeitsbehälter, eine Pumpe zum Beschicken des Akkumulators mit Flüssigkeit, einen AuslaBhahn, der zwischen dem Zylinder des Akkumulators und dem Flüssigkeitsbehälter angebracht ist, einen statischen Behälter und ein zwischen diesem, einer oder mehreren Füllflaschen und dem Zylinder angeordnetes Ventil umfallt.Device for filling an oleopneumatic accumulator The invention relates to a device for filling an hydropneumatic accumulator with free Pistons in an hydropneumatic control drive that contains a low-pressure fluid container, a pump for filling the accumulator with liquid, a drain cock, the is attached between the cylinder of the accumulator and the liquid container, a static container and one between it, one or more filling bottles and the valve disposed on the cylinder falls over.

Eine ölpneumatische Steuerung umfaflt im allgemeinen einen oder mehrere Akkumulatoren, die aus einem Zylinder mit freiem Kolben und einem statischen Gasbehälter bestehen, der mit einem Hochdruckgas, gewöhnlich Stickstoffgas, gefüllt ist, ferner einen oder mehrere Hydraulikzylinder, eine Pumpe, mit deren Hilfe die Akkumulatoren von einem Niederdruok-Flüssigkeitsbehälter aus nachgeladen werden können, Ventile und einen Auslaßhahn, der sich zwischen der Hochdruckleitung und dem Behälter befindet.An oleopneumatic control generally comprises one or more Accumulators consisting of a cylinder with a free piston and a static gas container exist, which is filled with a high pressure gas, usually nitrogen gas, also one or several hydraulic cylinders, a pump, with the help of which the accumulators of a low pressure liquid container can be reloaded from, valves and an outlet cock located between the high pressure line and the container.

Für den Benutzer ist es besonders vorteilhaft, wenn er die Vorfüllung des Akkumulators, bevor er in Betrieb genommen wird, an Ort und Stelle vornehmen oder bei etwaigem Ausströmen den Druck in letzterem wiederherstellen kann. Zu diesem Zweck verwendet man bei den bekannten Verfahren eine Füllvorrichtung, die eine oder mehrere durch Leitungen verbundene Druckgasflaschen, einen mit einem freien Kolben versehenen Zylinder, eine Pumpe, einen Niederdruck-Flüssigkeitsbehälter und einen im allgemeinen von Hand bedienbaren Verteiler umfaßt.It is particularly advantageous for the user if he has the pre-filling of the accumulator before it is put into operation or can restore the pressure in the latter in the event of any leakage. To this Purpose is used in the known method a filling device that one or several pressurized gas cylinders connected by pipes, one with a free piston provided cylinder, a pump, a low pressure liquid container and a generally includes manually operable manifold.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs erwähnten Art besteht das. Ventil aus einem einfachen, von Hand zu betätigenden Absperrventil. Der Füllvorgang erfolgt in zwei Arbeitstakten. Zunächst wird der Zylinder mit der bzw. den Gasfüllflaschen in Verbindung gebracht, wobei der statische Behälter abgesperrt und der Entleerungehahn geöffnet ist. Dann füllt sich der Zylinder mit Druckgas. Anschließend wird der Entleerungshahn geschlossen, der Hahn der Füllflasche bzw. Füllflaschen gesohlossen und der statische Behälter mit dem Zylinder in Ver- bindung gebracht. Dieser wird dann mit Hilfe der Pumpe mit Öl gefüllt, das das vorher angesaugte Gas in den statischen Behälter verdrängt. Nach einer Reihe von Vorgängen entleert man das Gas aus der bzw. den Füllflaschen in den statischen Gasbehälter.In a known device of the type mentioned at the beginning, the valve consists of a simple shut-off valve which can be operated by hand. The filling process takes place in two work cycles. First, the cylinder is brought into connection with the gas filling bottle (s), the static container being shut off and the drain cock being opened. Then the cylinder fills with pressurized gas. Thereafter, the drain valve is closed, gesohlossen the cock of the filling bottle or Füllflaschen and brought the static tank to the cylinder, in conjunction. This is then filled with oil with the aid of the pump, which displaces the previously sucked in gas into the static container. After a series of operations, the gas is emptied from the filling bottle or bottles into the static gas container.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Sperr- hähne der Flasche bzw. Flaschen bei jedem Vorgang geöffnet und geschlossen werden müssen. Insbesondere kann diese Vorrichtung kaum auf automatischen Betrieb umgestellt werden, da der Hahn der Füllflasche bzw. FUllflaechen fest mit diesen verbunden ist und nicht mit der ölpneumatischen Steuerungsanlage.This device has the disadvantage that the locking taps of the bottle or bottles have to be opened in each operation and closed. In particular, this device can hardly be switched to automatic operation, since the tap of the filling bottle or filling surfaces is firmly connected to it and not to the hydropneumatic control system.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil der bekannten Vorrichtung dadurch beseitigt, daß das Ventil ein selbsttätiges Steuerventil mit einem Hohlraum ist, das in ständiger Verbindung mit einem Gaoraum den Zylindern mit freiem Kolben steht und in dem sich ein bewegliches Teil befindet, das von einem Versohlußetttak überdeckt ist, bei dessen Verschließen die Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem statischen Behälter unterbrochen ist, wobei der statische Behälter dann über zwei xüok*@ schlagventile, die vorzugsweise in der Achse den beweg- lichen Teils angeordnet sind, an die Füllflasche bzw. -Flaschen angeschlossen ist und das zwischen den Venti- len befindliche Volumen ständig mit dem Hohlraum verbun- den ist.According to the invention, this disadvantage of the known device is eliminated in that the valve is an automatic control valve with a cavity, which is in constant communication with a gas chamber, the cylinders with free piston and in which there is a movable part which is covered by a Versohlußetttak, the connection is broken between the cavity and the static tank at its closing, wherein the static tank then check valves via two xüok @ *, which are preferably arranged in the axis of the union movable part, is connected to the fill-bottle or bottles and the len between the Venti- volume contained constantly connectedness with the cavity is the.

Bei einer Speioherladeeinriohtung ist die Ver- wendung eines Rüokschlagventils zum Verhindern eines Rückstromes vom Speicher zur Pumpe bereite bekannt.In a Speioherladeeinriohtung is the appropriation of a Rüokschlagventils for preventing a reverse flow from the reservoir to the pump ready known.

Der Vorteil der Ausführung gemäß der Erfindung besteht dagegen darin, daß von den zwei Rüoksohlagventilen das eine den Rücklauf zur Füllflasche sperrt und das andere, das entsperrbar ist, den Rücklauf aus dem aufzufüllenden Behälter sperrt. Einerseits dienen die beiden Rücksohlagventile dazu, aus der Vorrichtung eine Saus-und Druckpumpe zu machen, wobei die Pumpenergie von der hydraulischen Pumpe geliefert wird und die Arbeitsphasen durch den Auslaßhahn reguliert werden. Andererseits wird dadurch, daß die beiden Rüokaohlagventile auf dem beweg- lichen Verschlußstück des Steuerventile montiert sind, ihre automatische Eihsohaltung beim Anlegen des Verbindungsstutzens an die Druckgasflasche gewährleistet und somit das Versohlußstäck geschlossen. Wird der Stutzen jedoch entfernt, so wird das Verschlußstäck geöffnet und die Ventile werden ausgeschaltet.The advantage of the embodiment according to the invention, however, is that of the two Rüoksohlagventilen one blocks the return to the filling bottle and the other, which can be unlocked, blocks the return from the container to be filled. On the one hand, the two return valves serve to turn the device into a suction and pressure pump, the pump energy being supplied by the hydraulic pump and the working phases being regulated by the outlet cock. On the other hand, the fact that the two Rüokaohlagventile are mounted on the movable closure piece of the control valve, their automatic hold when the connection piece is placed on the pressurized gas bottle and thus closed the Versohlußstäck. However, if the nozzle is removed, the closure is opened and the valves are switched off.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Ansohluß des Verbindungsstücke einer Zeitung, die das Steuerventil mit der ?ällflasohe verbindet, selbsttätig das meahanisohe Schließen des Versohlußetüokes betätigt.It is particularly useful if the attachment of the connector of a newspaper, which connects the control valve with the ällflasohe, automatically actuates the mechanical closing of the verso cover.

Weitere wesentliche Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematisch dargestellte Füllanlage nach der Erfindung, Fig. 2 eine Einzelheit der Anlage nach Fig. 1 und Fig. 3 eine weitere Einzelheit der Fig. 1.Further essential details, advantages and features of the invention result from the following description. In the drawing is the invention For example, illustrated, namely show: Fig. 1 is a schematically shown Filling plant according to the invention, Fig. 2 shows a detail of the plant according to Fig. 1 and FIG. 3 shows a further detail of FIG. 1.

In Fig. 1 ist die Gesamtheit des ölpneumatischen Steuerantriebs und der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung dargestellt.In Fig. 1, the entirety of the hydropneumatic control drive and the filling device according to the invention shown.

Aus Fig. 1 sind die Hauptelemente einer doppeltwirkenden ölpneumatischen Steuerung mit einem Akkumulator ersichtlich. Die Druckgasreserve füllt ganz einen der Räume eines Zylinders 2 eines Akkumulators und den eines statischen Behälters 1 aus, der im allgemeinen aus einer Gasflasche besteht. letztere ist mittels eines Steuerventils 24 und einer Zeitung 4 mit dem entsprechenden Gasraum 6 des Zylinders 2 verbunden. Der freie Kolben 5 des Zylinders 2 trennt diesen Gasraum 6 von einem Flüssigkeitsraum 7. Die Steuerung umfaßt auch einen unter Atmosphärendruck stehenden Flüssigkeitsbehälter 8 und zwei Ventile 9 und 10, die einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 11 sowie eine Pumpe 12 und einen Auslaßhahn 13 speisen.From Fig. 1, the main elements of a double-acting hydropneumatic control with an accumulator can be seen. The pressurized gas reserve completely fills one of the spaces of a cylinder 2 of an accumulator and that of a static container 1, which generally consists of a gas cylinder. the latter is connected to the corresponding gas space 6 of the cylinder 2 by means of a control valve 24 and a newspaper 4. The free piston 5 of the cylinder 2 separates this gas space 6 from a liquid space 7. The control also comprises a liquid container 8 under atmospheric pressure and two valves 9 and 10 which feed a double-acting hydraulic cylinder 11 as well as a pump 12 and an outlet tap 13.

Außer bestimmten Teilen, die dem normalen Betrieb der ölpneumatischen Steuerung dienen, umfaßt die erfindungsgemäBe Füllvorrichtung das Steuerventil 24, das eine Sonderausführung darstellt und nachstehend beschrieben ist, eine Füllflasche 14, die mit einem Hahn 15 versehen ist, und eine Verbindungsleitung 25.Except for certain parts related to normal operation of the hydropneumatic Serve control, the inventive filling device comprises the control valve 24, which is a special version and is described below, a filling bottle 14, which is provided with a tap 15, and a connecting line 25.

In Fig. 2 ist das Ventil 24 und die Zage seiner inneren Bauelemente während der Füllung mit Hilfe der Füllflasche 14 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, trägt der statische Behälter 1 einen Ventilkörper 26, auf den eine Bodenmutter 27 aufgeschraubt ist. In dem Körper 26 ruht ein vorzugsweise konisch ausgebildetes Versohluflstüok 28 auf einem Sitz 29. Im Innern des VersohluBstüokes 28 stutzt sich die Kugel eines Rücksohlagventils 30 auf einem Sitz 31 ab. Sie steht unter dem Druck einer Feder 32. Letztere stützt sich auf einem durchbohrten Pfropfen 33 ab, der in das Versohlußetüok 28 eingeschraubt ist und dessen Verlängerung 34 der Kugel als Anschlag dient. Im Innern eines Zylinders 35, der einen Ansatz des Versohlußstö.okes 28 bildet, ruht unter der Einwirkung einer Feder 38 die Kugel eines Rüoksohlagventils 36 auf einem Sitz 37. Die Feder 38 stützt sich auf einem durchbohrten Pfropfen 39 ab, der in Gin Zylinder 35 eingeschraubt ist und dessen Verlängerung 40 als Anschlag für die Kugel dient. Ein durch den Zylinder 35 radial gebohrter Kanal 41 verbindet den zwischen den Kugeln der beiden RUoksohlagventile 30 und 36 befind- lichen Raum mit einem Hohlraum 42 des Ventilkörpern 26, der durch einen Kanal 43 und die Leitung 4 mit dem Zylin-der 2 den Akkumulators in Verbindung steht. Der obere Teil den Zylinders 35 ist unter Bildung eines bewegliohen Teils 44 abgesetzt, das in der Bodenmutter 27 gleitet..-Das Ende der Leitung 25 der Füllvorrichtung umiaBt ein Verbindu.ngestüok 45, dessen unteres Ende, wenn es in die Bodenmutter 27 eingeschraubt wird, den Zylinder 44 nach unten stößt und das versohlußstüok 28 mit seinem Sitz 29 in Berührung bringt. In Fig. 2, the valve 24 and the frame of its internal components during filling with the aid of the filling bottle 14 is shown. As can be seen from this figure, the static container 1 carries a valve body 26 onto which a bottom nut 27 is screwed. In the body 26, a preferably conically designed Versohluflstüok 28 rests on a seat 29. In the interior of the VersohluBstüokes 28, the ball of a Rückohlag valve 30 is supported on a seat 31. It is under the pressure of a spring 32. The latter is supported on a pierced plug 33 which is screwed into the Versohlußetüok 28 and whose extension 34 serves as a stop for the ball. Inside a cylinder 35, which forms an attachment of the Versohlußstoke 28, the ball of a Rüoksohlagventils 36 rests on a seat 37 under the action of a spring 38 is screwed in and its extension 40 serves as a stop for the ball. A radially bored through the cylinder 35 connects the channel 41 between the balls of the two RUoksohlagventile 30 and 36 befind- union area with a cavity 42 of the valve bodies 26, which through a channel 43 and the conduit 4 to the cylinder 2 in the accumulator Connection. The upper part of the cylinder 35 is recessed to form a bewegliohen part 44 which slides in the bottom nut 27 ..- The end of the conduit 25 of the filling device umiaBt a Verbindu.ngestüok 45, the lower end when it is screwed into the bottom nut 27 , pushes the cylinder 44 downwards and brings the versohlußstüok 28 with its seat 29 into contact.

Fig. 1 und 2 lassen erkennen, wie das Füllen den statischen Behälters 1 erfolgt. Bei stillstehender pumpe 12 und geöffnetem AuslaBhahn 13 öffnet man den Hahn 15. Das Druckgas aus der Füllflasche 14 hebt die Kugeln der Rückechlagventile 30 und 36 von ihren Sitzen ab und füllt einerseits den statischen Behälter 1 durch die Öffnungen des Pfropfens 33 und andererseits den Gasraum 6 durch die Kanäle 41 und 43 des Hohlraums 42 und durch die Leitung 4, was die Verdrängung des freien Kolbens 5 nach unten bewirkt. Der Hahn 13 wird gesohloasen und die Pumpe 12 in Betrieb gesetzt. Die Flüssigkeit des Behäl+gre 8 wird in den Flüssigkeitsraum 7 gefördert, bewegt den Kolben 5 nach oben und verdichtet das Gas in dem Gas- raum 6, der Zeitung 4 und dem Hohlraum 42. Infolge des Druckes wird die Kugel des Rüoksohlagventils 36 gegen ihren Sitz 37 geprellt, dagegen die Kugel des RUckschlagventils 30 von ihren Sitz 31 abgehoben und das Gas in dem statischen Behälter 1 weiter komprimiert. Wenn der freie Kolben 5 seine höchste Stellung erreicht hat, wird durch Öffnen des Hahnes 13 die Flüssigkeit des Flüseig- keiteraumes 7 in den Behälter 8 übergefUhrt, in dem das Gas der Füllflasche 14 den Kolben 5 nach unten bewegt. Der Druck in dem statischen Behälter 1 bleibt bestehen, denn da er höher ist als derjenige in der Füllflasche 14 drückt er die Kugel des Rüoksohlagventils 30 auf ihren Sitz 31. lach dem Schließen der Hähne 13 und 15 wird durch Inbetriebsetzen der Pumpe 12 der freie Kolben 5 verschoben, das Gas des Gasraumes 6 komprimiert, die Kugel des Rüoksahlagventils 36 auf ihren Sitz 37 gedrückt, das Rückschlagventil 30 geöffnet und der Druck in dem statischen Behälter 1 weiter erhöht. Der Vorgang wird solange wiederholt, bis der gewünschte Druck in dem Gasraum 6 und damit im statischen Behälter 1 erreicht ist.1 and 2 show how the static container 1 is filled. With the pump 12 at a standstill and the outlet valve 13 open , the valve 15 is opened. The pressurized gas from the filling bottle 14 lifts the balls of the non-return valves 30 and 36 from their seats and fills the static container 1 through the openings of the plug 33 on the one hand and the gas space 6 on the other through the channels 41 and 43 of the cavity 42 and through the line 4, which causes the displacement of the free piston 5 downwards. The tap 13 is closed and the pump 12 is put into operation. The liquid of the Behäl + gre 8 is conveyed into the liquid chamber 7, the piston 5 moves upwards and compresses the gas in the gas space 6, the paper 4 and the cavity 42. As a result of the pressure, the ball 36 against their Rüoksohlagventils Seat 37 bounced, but the ball of the check valve 30 is lifted from its seat 31 and the gas in the static container 1 is further compressed. When the free piston 5 has reached its highest position, the liquid in the liquid space 7 is transferred into the container 8 by opening the tap 13, in which the gas from the filling bottle 14 moves the piston 5 downwards. The pressure in the static container 1 remains, because since it is higher than that in the filling bottle 14, it presses the ball of the Rüoksohlagventils 30 onto its seat 31. After closing the taps 13 and 15, the free piston is activated by starting the pump 12 5 shifted, the gas in the gas space 6 compressed, the ball of the Rüoksahlag valve 36 pressed onto its seat 37, the check valve 30 opened and the pressure in the static container 1 increased further. The process is repeated until the desired pressure in the gas space 6 and thus in the static container 1 is reached.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, gleitet bei in Betrieb befindlichem Akkumulator, wenn die Füllflasche sowie das Verbindungsstück 45 der Zeitung 25 abgetrennt sind, das bewegliche Teil 44 des Zylinders 35, in dem das VersohlußstIiok 28 befestigt ist, unter dem Druck, der auf den Querschnitt des beweglichen Teils 44 ausgeübt wird, nach oben, bis der ringförmige Absatz zwischen dem Zylinder 35 und dem beweglichen Teil 44 an der Bodenmutter 27 zur Anlage gelangt. Bei dieser Verschiebung hebt eich das Versahlußstüok 28 von seinem Sitz 29 ab, gelangt in die in Pig. 3 gezeigte Stellung und stellt die Verbindung zwischen dem statischen Behälter 1 und dem Gasraum 6 her. Dann wird das Verbindungsstück 45 durch einen vollwandigen Pfropfen 46 ersetzt, der mit einer an der Mutter 27 anliegenden Dichtung 47 versehen ist. In diesem Zustand ist der Akkumulator betriebsbereit.As can be seen from Fig. 3, when the accumulator is in operation, when the filling bottle and the connecting piece 45 of the newspaper 25 are disconnected, the movable part 44 of the cylinder 35 in which the VersohlußstIok 28 is attached, slides under the pressure on the Cross-section of the movable part 44 is exerted upwards until the annular shoulder between the cylinder 35 and the movable part 44 comes to rest on the bottom nut 27. During this shift, the versahlussstüok 28 lifts from its seat 29 and reaches the in Pig. 3 and establishes the connection between the static container 1 and the gas space 6. The connecting piece 45 is then replaced by a solid plug 46 which is provided with a seal 47 resting against the nut 27. In this state the accumulator is ready for operation.

Man sieht, daß bei der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung außer den für den normalen Betrieb des ölpneumatischen Steuerantriebs notwendigen Elementen nur eine Flasche, die das Füllgas enthält, und ein Spezialventil verwendet wird. Man erhält auf diese Weise eine Vorrichtung, deren Selbstkostenpreis viel geringer ist als der einer herkömmlichen Füllvorrichtung und deren Raumbedarf sehr eingeschränkt ist.It can be seen that in addition to the filling device according to the invention elements necessary for normal operation of the hydropneumatic control drive only a bottle containing the filling gas and a special valve is used. In this way, a device is obtained whose cost price is much lower is very limited than that of a conventional filling device and its space requirements is.

Ferner wird durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Ventils eine automatische Füllung erreicht; insbesondere bleibt der Hahn der Füllflasche während des gesamten Füllvorganges geöffnet.Furthermore, by using the valve according to the invention, a automatic filling achieved; in particular, the tap of the filling bottle remains during of the entire filling process.

Claims

P atentan s pr ohe : Device for filling an hydropneumatic accumulator with free piston in an hydropneumatic control drive, which has a low pressure liquid container, a pump for filling the accumulator with liquid, an outlet cock that is between the cylinder of the accumulator and the liquid container is introduced reasonable, includes a static container and between this, one or more Füllflaschen and the cylinder of the valve arranged, characterized in that the valve is an automatic control valve (24) having a cavity (42) which is in constant communication with a gas space (6) of the cylinder (2) with a free piston (5) and in which a movable part (44) is located, which is covered by a VersohluBetüok (28), wherein DES sen closing the connection between the cavity (42) and the static container (1) is interrupted, the static container (1) then via two Rüoksohlagventile (30, 36), which are preferably in the axis of the movable part (44) are arranged, is connected to the filling bottle or -flasohen (14) and the volume located between the valves is constantly connected to the cavity (42).

2. Device according to claim 1, characterized in that the connection of the connecting piece (45) of a newspaper (25), the said control valve (24) to the fill-bottle (14) binding @ t, automatically, the mechanical closing of the Verschlußstüokee (28) actuated.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the movable Part (44) and the locking set (28) are turned parts and have aligned bores, which they enforce completely and whose axis is parallel to the direction of movement des Vereohlußstüokes (28) extends.

4. The device according to claim 1 and 3, characterized indicates overall that the seats (31, 37) of the Rüokschlagventile (30, 36) of different diameter as bores in the movable part (44) or in the Verschlußstüok (28) formed and arranged in such a way are that the movement for closing each valve takes place in the opposite direction as the movement of the locking rod (28).

5. Apparatus according to claim 1, 3 and 4, characterized in that a channel (41) whose axis intersects that of the movable part (44) and which completely penetrates this, the permanent connection between the cavity (42) and between the two valves ( 30, 36) located volume guaranteed.

6. Apparatus according to claim 1, 3, 4 and 5, characterized in that the moving parts of the check valves (30, 36) consist of a ball loaded by a spring (32, 38) which is mounted on a pierced plug (33, 39 ) rests.

7. Device according to claim 1 and 2, characterized in that after filling and after Switching off the connecting piece (45) this is replaced by a plug (46), which ensures the sealing of the control valve (24) and the opening of the closure piece (28) made possible.